CN106546348A - 一种超导线圈温度测量装置 - Google Patents

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胡南南
刘光祺
高琦
王科
许冰
翟胜军
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Abstract

本发明公开了一种超导线圈温度测量装置,包括:支撑体;支撑体内设有检测部件、探头、弹簧和支撑杆;检测部件位于探头的底部;探头的上部与支撑杆连接;支撑杆的上部与弹簧连接;支撑体为圆柱体,并且内部沿径向设置若干个矩形滑道;探头位于滑道的底部。在对超导线圈的温度进行测量时,将超导线圈温度测量装置的探头放在超导线圈需要进行温度测量的部位,然后对弹簧施加压力,使与弹簧连接在一起的支撑杆向下运动,进而使与支撑杆连接的探头压紧超导线圈。因为检测部件位于探头的底部,所以当探头压紧超导线圈时,检测部件充分接触到超导线圈,可直接测量超导线圈的温度,进而直观、准确地对超导线圈的失超情况进行判断。

Description

一种超导线圈温度测量装置
技术领域
本发明涉及超导技术领域,特别涉及一种超导线圈温度测量装置。
背景技术
超导是指某些物质在一定温度条件下电阻降为零的性质。目前我国关于超导技术的各项研发均已步入正轨,且进入产业化运作,现已普遍运用在电力行业、通信领域、军事领域以及医疗领域等。在电工领域也正逐步得到应用,包括超导电缆、超导滤波器、超导变压器和超导限流器等一系列的超导电工器件。由于超导技术被认为将在一定程度上决定一个国家智能电网的竞争力,因此,对于超导产业而言,“十二五”期间,我国智能电网的全面建设将给该产业的发展提供良好的发展契机。
超导线圈作为绕制磁铁的核心部件,一直备受关注,电网中的超导线圈当受到冲击电流时会使得超导线圈失超,也就是当电流超过临界值时,超导线圈会发生相变,成为常导体。为了防止局部发生烧毁等严重事故,往往通过探测线圈的交流损耗来间接反映带材的失超情况。交流损耗是指,超导线圈在交变磁场作用下或负载交流电流时所出现的能量损耗。
然而,交流损耗往往是超导线圈一段时间内的特性表现,不足以反映每个点的实际情况。通过目前的测量方法,不能直观、准确地对超导线圈的失超情况进行判断,也不利于对整个超导线圈的安全性进行分析。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超导线圈温度测量装置,直观、准确地对超导线圈的温度进行测量,进而对超导线圈失超情况进行判断。
根据本发明的实施例,提供了一种超导线圈温度测量装置,包括:支撑体;
所述支撑体内设有检测部件、探头、弹簧和支撑杆;
所述检测部件位于探头的底部;
所述探头的上部与支撑杆连接;
所述支撑杆的上部与弹簧连接;
所述支撑体为圆柱体,并且内部沿径向设置若干个矩形滑道;
所述支撑杆通过滑轨与所述支撑体连接;
所述探头位于所述滑道的底部。
优选地,所述检测部件为温度传感器。
优选地,支撑体内还包括温度传感器引出线;
所述温度传感器引出线与温度传感器连接。
优选地,所述温度传感器为电阻温度检测器。
优选地,所述支撑体和探头的外部设置有隔热材料;
所述隔热材料为石蜡。
优选地,所述弹簧与所述探头可设置若干个,并且所述弹簧与所述探头的个数相同。
由以上技术方案可知,本发明提供一种超导线圈温度测量装置,在对超导线圈的温度进行测量时,将超导线圈温度测量装置的探头放在超导线圈需要进行温度测量的部位,然后对弹簧施加压力,使与弹簧连接在一起的支撑杆向下运动,进而使与支撑杆连接的探头压紧超导线圈。因为检测部件位于探头的底部,所以当探头压紧超导线圈时,检测部件充分接触到超导线圈,可直接测量超导线圈的温度。进一步地,由于支撑体内设有若干个滑道,所以有若干个探头放置在支撑体内,支撑杆通过滑轨与滑道连接,并且可在滑道内滑动,当对超导线圈进行温度测量时,由于有若干个探头,所以可以测量到超导线圈不同位置的温度,直观、准确地对超导线圈的失超情况进行判断,也有助于对整个超导线圈的安全性进行分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据一优选实施例示出的超导线圈温度测量装置的结构示意图;
图2为根据一优选实施例示出的支撑体的结构示意图;
图3为根据一优选实施例示出的探头结构示意图;
图4为根据一优选实施例示出的滑轨结构示意图。
图示说明:
其中:1-温度传感器;2-探头;3-滑轨;4-滑道;5-支撑体;6-弹簧;7-支撑杆;8-温度传感器引出线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示,本发明的实施例提供一种超导线圈温度测量装置,包括:支撑体5;所述支撑体5内设有检测部件、探头2、弹簧6和支撑杆7;所述检测部件位于探头2的底部;所述探头2的上部与支撑杆7连接;所述支撑杆7的上部与弹簧6连接;所述支撑体5为圆柱体,并且内部沿径向设置若干个矩形滑道4;所述支撑杆7通过滑轨3与所述支撑体5连接;所述探头2位于所述滑道4的底部。使用时,通过移动滑轨3,带动探头2在滑道4中移动,可以测量超导线圈不同位置的温度。
由以上技术方案可知,本发明提供一种超导线圈温度测量装置,在对超导线圈的温度进行测量时,将超导线圈温度测量装置的探头2放在超导线圈需要进行温度测量的部位,然后对弹簧6施加压力,使与弹簧6连接在一起的支撑杆7向下运动,进而使与支撑杆7连接的探头2压紧超导线圈。因为检测部件位于探头2的底部,所以当探头2压紧超导线圈时,检测部件充分接触到超导线圈,可直接测量超导线圈的温度。进一步地,由于支撑体5内设有若干个滑道4,所以有若干个探头2放置在支撑体5内,支撑杆7通过滑轨3与滑道4连接,并且可在滑道4内滑动,当对超导线圈进行温度测量时,由于有若干个探头2,所以可以测量到超导线圈不同位置的温度,直观、准确地对超导线圈的失超情况进行判断,也有助于对整个超导线圈的安全性进行分析。
进一步地,所述检测部件为温度传感器1,温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,本发明实施例中采用接触式温度传感器,使测量的温度更加准确。
进一步地,所述支撑体5内还包括温度传感器引出线8;所述温度传感器引出线8一端与温度传感器1连接,另一端与外部电路连接。在对超导线圈进行温度测量时,探头2与超导线圈接触,探头2中的温度传感器1直接感应超导线圈的温度,然后通过与温度传感器1相连的温度传感器引出线8将感应到的信号传送至外部电路,由外部电路进行进一步的检测。温度传感器引出线8将超导线圈温度测量装置与外部电路连接,使超导线圈温度测量装置的使用更具有现实的价值与意义。
进一步地,所述温度传感器为电阻温度检测器。电阻温度检测器是一种由物质材料制成的电阻,电阻温度检测器的电阻值会随温度的上升而改变。本发明选用型号为PT100的电阻温度检测器,当温度为0度时,PT100的阻值为100欧姆,由于电阻值小,灵敏度高,所以适合应用在本发明中。在对超导线圈进行温度测量时,由于型号为PT100电阻温度检测器的灵敏度高,所以可以更准确地测量出的超导线圈的温度。
进一步地,整个超导线圈温度测量装置的需要在液氮的环境下使用。许多超导材料都需要在很低的温度下才能具有超导现象,超导线圈也不例外。液氮可以为超导线圈提供低温环境,这样在对超导线圈进行温度测量时,超导线圈才会具有更好的性能条件。
进一步地,所述支撑体5和探头2的外部设置有隔热材料;所述隔热材料为石蜡。因为超导线圈的工作环境为液氮提供的低温环境,所以与超导线圈接触的支撑体5和探头2必须具有良好的隔热性能,如果不对支撑体5和探头2进行隔热处理,会对液氮提供的低温环境造成影响,进而影响超导线圈的性能。隔热材料优选的为石蜡,石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物,主要成分是固体烷烃,无臭无味,为白色或淡黄色半透明固体,可用于制作电绝缘材料等。由于在支撑体5和探头2的外部设置有石蜡,不会对液氮提供的低温环境造成影响,进而也不会影响超导线圈的性能。
进一步地,所述弹簧6与所述探头2可设置若干个,并且所述弹簧6与所述探头2的个数相同。在对超导线圈进行温度测量时,由于设置多个弹簧6和探头2,在支撑体5的滑道4内就会有多组检测装置对超导线圈进行温度的测量,并且滑轨3可以沿着滑道4在支撑体5内沿着径向移动,在进行测量时,可以对超导线圈的各个位置的温度进行测量,使测量结果更直观、更准确。
进一步地,所述滑道4可以在支撑体5内沿直径方向平行设置若干条,再将弹簧6、滑轨3、支撑杆7和探头2按照上述方式组合设置在滑道内,也可以起到测量超导线圈各个位置温度的作用,也使测量结果直观、准确。
进一步地,所述弹簧6需要与杜瓦盖连接。杜瓦容器为整个超导线圈温度测量装置提供液氮的低温环境,将弹簧6与杜瓦盖连接,在杜瓦盖与杜瓦容器密闭后,杜瓦盖会压紧弹簧6,进而使弹簧6压紧探头2,使探头2与被测的超导线圈紧密接触。在测量时,使测量结果更准确。
由以上技术方案可知,本发明提供一种超导线圈温度测量装置,在对超导线圈的温度进行测量时,将超导线圈温度测量装置的探头2放在超导线圈需要进行温度测量的部位,然后对弹簧6施加压力,使与弹簧6连接在一起的支撑杆7向下运动,进而使与支撑杆7连接的探头2压紧超导线圈。因为检测部件位于探头2的底部,所以当探头2压紧超导线圈时,检测部件充分接触到超导线圈,可直接测量超导线圈的温度。进一步地,由于支撑体5内设有若干个滑道4,所以有若干个探头2放置在支撑体5内,支撑杆7通过滑轨3与滑道4连接,并且可在滑道4内滑动,当对超导线圈进行温度测量时,由于有若干个探头2,所以可以测量到超导线圈不同位置的温度,直观、准确地对超导线圈的失超情况进行判断,也有助于对整个超导线圈的安全性进行分析。
由以上技术方案可知,本发明提供一种超导线圈温度测量装置,在对超导线圈的温度进行测量时,将超导线圈温度测量装置的探头2放在超导线圈需要进行温度测量的部位,然后对弹簧6施加压力,使与弹簧6连接在一起的支撑杆7向下运动,进而使与支撑杆7连接的探头2压紧超导线圈。因为检测部件位于探头2的底部,所以当探头2压紧超导线圈时,检测部件充分接触到超导线圈,可直接测量超导线圈的温度。进一步地,由于支撑体5内设有若干个滑道4,所以有若干个探头2放置在支撑体5内,支撑杆7通过滑轨3与滑道4连接,并且可在滑道4内滑动,当对超导线圈进行温度测量时,由于有若干个探头2,所以可以测量到超导线圈不同位置的温度,直观、准确地对超导线圈的失超情况进行判断,也有助于对整个超导线圈的安全性进行分析。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种超导线圈温度测量装置,其特征在于,包括:支撑体(5);
所述支撑体(5)内设有检测部件、探头(2)、弹簧(6)和支撑杆(7);
所述检测部件位于探头(2)的底部;
所述探头(2)的上部与支撑杆(7)连接;
所述支撑杆(7)的上部与弹簧(6)连接;
所述支撑体(5)为圆柱体,并且内部沿径向设置若干个矩形滑道(4);
所述支撑杆(7)通过滑轨(3)与所述支撑体(5)连接;
所述探头(2)位于所述滑道(4)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种超导线圈温度测量装置,其特征在于,所述检测部件为温度传感器(1)。
3.根据权利要求1所述的一种超导线圈温度测量装置,其特征在于,支撑体(5)内还包括温度传感器引出线(8);
所述温度传感器引出线(8)与温度传感器(1)连接。
4.根据权利要求1所述的一种超导线圈温度测量装置,其特征在于,所述温度传感器(1)为电阻温度检测器。
5.根据权利要求1所述的一种超导线圈温度测量装置,其特征在于,所述支撑体(5)和探头(2)的外部设置有隔热材料;
所述隔热材料为石蜡。
6.根据权利要求1所述的一种超导线圈温度测量装置,其特征在于,所述弹簧(6)与所述探头(2)可设置若干个,并且所述弹簧(6)与所述探头(2)的个数相同。
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